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GEBIET DER ERFINDUNG
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Vorliegende Erfindung betrifft ein Arbeitsfahrzeug mit einer durch eine Antriebsmaschine angetriebenen hydraulischen Verstellpumpe und mit einem Hydraulikmotor, der mit der Hydraulikpumpe einen geschlossenen Kreis bildet und durch Betriebsöl aus der Hydraulikpumpe angetrieben wird. Die Erfindung betrifft auch ein Steuerverfahren für ein Arbeitsfahrzeug.
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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Es gibt einen Gabelstapler mit einer hydraulischen Antriebsvorrichtung, HST (Hydrostatic Transmission = hydrostatisches Getriebe) genannt, das zwischen eine Antriebsmaschine als Antriebsquelle und Antriebsräder geschaltet ist. In dem HST sind eine Hydraulikpumpe für den Fahrbetrieb, welche eine durch eine Antriebsmaschine angetriebene hydraulische Verstellpumpe ist, und ein durch Betriebsöl aus der Hydraulikpumpe für den Fahrbetrieb angetriebener hydraulischer Verstellmotor in einem Haupthydraulikkreis vorgesehen, der ein geschlossener Kreis ist. Das HST ermöglicht einen Fahrbetrieb des Fahrzeugs, indem eine Antriebskraft des Hydraulikmotors auf die Antriebsräder übertragen wird. Patentliteratur 1 beschreibt, dass bei einem Gabelstapler mit einem HST eine Antriebsmaschine entsprechend einem Steuerungs-Beschleunigerbetätigungsbetrag gesteuert wird, der ermittelt wird durch die Begrenzung einer Erhöhungsrate eines tatsächlichen Beschleunigerbetätigungsbetrags pro Stunde auf einen vorab eingestellten Grenzwert.
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DOKUMENTLISTE
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PATENTLITERATUR
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- Patentliteratur 1: Offengelegte japanische Patentpublikation Nr. 2012-57502
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ÜBERSICHT
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Technisches Problem
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Zum Beispiel kann ein Maschinenführer, der das Beschleunigerpedal drückt, seinen Fuß vorübergehend von dem Beschleunigerpedal nehmen und dann das Beschleunigerpedal wieder drücken, wobei eine Drehzahl einer Antriebsmaschine nicht 0 ist. Bei der in Patentliteratur 1 beschriebenen Vorgehensweise erfordert dieser Vorgang eine Anlaufzeit für den Steuerungs-Beschleunigerbetätigungsbetrag, mit dem Ergebnis, dass es ebenfalls dauert, die Drehzahl der Antriebsmaschine zu erhöhen.
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Vorliegende Erfindung hat zum Ziel, beim Steuern der Antriebsmaschine in einem Gabelstapler mit einem HST eine Verzögerung einer Drehzahlerhöhung einer Antriebsmaschine in Reaktion auf eine Betätigung eines Beschleunigerpedals zu verhindern.
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Problemlösung
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Erfindungsgemäß umfasst ein mit einem Arbeitsgerät versehenes Arbeitsfahrzeug: eine Antriebsmaschine; eine durch die Antriebsmaschine angetriebene hydraulische Verstellpumpe für den Fahrbetrieb; einen Hydraulikmotor, der mit der Hydraulikpumpe für den Fahrbetrieb einen geschlossenen Kreis bildet und durch Betriebsöl aus der Hydraulikpumpe für den Fahrbetrieb angetrieben wird; ein durch den Hydraulikmotor angetriebenes Antriebsrad, das eine Fahrbewegung des Arbeitsfahrzeugs ermöglicht; eine Beschleunigerbetätigungseinheit, die eine Kraftstoffzuführmenge zur Antriebsmaschine erhöht oder verringert; eine Einheit zum Generieren eines Beschleunigerbetätigungsbetrags, die einen tatsächlichen Beschleunigerbetätigungsbetrag der Beschleunigerbetätigungseinheit erhält, um einen Steuerungs-Beschleunigerbetätigungsbetrag zu generieren; eine Antriebsmaschinensteuereinheit, die die Antriebsmaschine entsprechend dem Steuerungs-Beschleunigerbetätigungsbetrag steuert; und eine Speichereinheit, die eine Tabelle zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung speichert, in der eine Geschwindigkeitserhöhung für den Steuerungs-Beschleunigerbetätigungsbetrag festgelegt ist, wobei die Einheit zum Generieren des Steuerungs-Beschleunigerbetätigungsbetrags eine Differenz ermittelt zwischen einem umgerechneten Beschleunigerbetätigungsbetrag der Beschleunigerbetätigungseinheit, der umgerechnet wurde von einer Drehzahl der Antriebsmaschine in einem aktuellen Steuerungszyklus, und einem Steuerungs-Beschleunigerbetätigungsbetrag, der in einem letzten Steuerungszyklus ermittelt wurde, eine Geschwindigkeitserhöhung des Steuerungs-Beschleunigeröffnungsbetrags aus der ermittelten Differenz durch Bezugnahme auf die Geschwindigkeitserhöhungs-Bestimmungstabelle bestimmt und den Steuerungs-Beschleunigerbetätigungsbetrag in einen tatsächlichen Betätigungsbetrag in dem aktuellen Steuerungszyklus mit der bestimmten Geschwindigkeitserhöhung ändert.
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Erfindungsgemäß wird bevorzugt, dass die Tabelle zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung derart ausgelegt ist, dass sich die Geschwindigkeitserhöhung vergrößert, wenn die Differenz größer wird.
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Erfindungsgemäß wird bevorzugt, dass die Tabelle zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung derart ausgelegt ist, dass die verschiedenen Geschwindigkeitserhöhungen für verschiedene Betätigungsbeträge der Beschleunigerbetätigungseinheit festgelegt sind.
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Erfindungsgemäß wird bevorzugt, dass sich die Geschwindigkeitserhöhung mit einem zunehmenden Betätigungsbetrag der Beschleunigerbetätigungseinheit vergrößert.
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Erfindungsgemäß wird bevorzugt, dass das Arbeitsfahrzeug umfasst: eine Bremsbetätigungseinheit zum Stoppen des Arbeitsfahrzeugs, wobei die Tabelle zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung eine erste Tabelle zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung umfasst, die verwendet wird, wenn sich das Fahrzeug in einem Frachtbearbeitungs-Zustand oder in einem fahrenden Frachtbearbeitungs-Zustand befindet, und eine zweite Tabelle zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung, die verwendet wird, wenn sich das Arbeitsfahrzeug in einem Fahrzustand befindet.
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Erfindungsgemäß wird bevorzugt, dass das Arbeitsfahrzeug ein Gabelstapler ist.
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Erfindungsgemäß umfasst ein Steuerverfahren für ein Arbeitsfahrzeug mit einem Arbeitsgerät; einer Antriebsmaschine; einer durch die Antriebsmaschine angetriebenen hydraulischen Verstellpumpe für den Fahrbetrieb; einem Hydraulikmotor, der mit der Hydraulikpumpe für den Fahrbetrieb einen geschlossenen Kreis bildet und durch Betriebsöl aus der Hydraulikpumpe für den Fahrbetrieb angetrieben wird; einem durch den Hydraulikmotor angetriebenen Antriebsrad, das eine Fahrbewegung des Arbeitsfahrzeugs ermöglicht; einer Beschleunigerbetätigungseinheit, die eine Kraftstoffzuführmenge zur Antriebsmaschine erhöht oder verringert; einer Einheit zum Generieren eines Beschleunigerbetätigungsbetrags, die einen tatsächlichen Beschleunigerbetätigungsbetrag der Beschleunigerbetätigungseinheit erhält, um einen Steuerungs-Beschleunigerbetätigungsbetrag zu generieren; einer Antriebsmaschinensteuereinheit, die die Antriebsmaschine entsprechend dem Steuerungs-Beschleunigerbetätigungsbetrag steuert; und einer Speichereinheit, die eine Tabelle zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung speichert, in der eine Geschwindigkeitserhöhung für den Steuerungs-Beschleunigerbetätigungsbetrag festgelegt ist: das Ermitteln einer Differenz zwischen einem umgerechneten Beschleunigerbetätigungsbetrag der Beschleunigerbetätigungseinheit, der von einer Drehzahl der Antriebsmaschine in einem aktuellen Steuerungszyklus umgerechnet wird, und einem Steuerungs-Beschleunigerbetätigungsbetrag, der in dem letzten Steuerungszyklus ermittelt wurde; das Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung des Steuerungs-Beschleunigerbetätigungsbetrags aus der ermittelten Differenz durch Bezugnahme auf die Tabelle zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung; und das Ändern des Steuerungs-Beschleunigerbetätigungsbetrags in einen tatsächlichen Betätigungsbetrag in dem aktuellen Steuerungszyklus mit der bestimmten Geschwindigkeitserhöhung.
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Vorliegende Erfindung kann eine Verzögerung einer Drehzahlerhöhung einer Antriebsmaschine in Reaktion auf eine Betätigung eines Beschleunigerpedals beim Steuern der Antriebsmaschine in einem mit einem HST ausgestatteten Gabelstapler verhindern.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 zeigt eine Gesamtkonfiguration eines Gabelstaplers gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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2 ist ein Blockdiagramm zur Darstellung eines Steuersystems des in 1 gezeigten Gabelstaplers;
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3 ist ein Steuerblockdiagramm einer Steuervorrichtung;
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4 zeigt schematisch ein Beispiel einer Tabelle zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung;
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5 zeigt schematisch ein Beispiel einer Tabelle zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung;
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6 zeigt in einem Diagramm ein Verhältnis zwischen einem tatsächlichen Beschleunigerbetätigungsbetrag, einer Drehzahl der Antriebsmaschine und einem Steuerungs-Beschleunigerbetätigungsbetrag;
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7 zeigt schematisch ein Beispiel des Erstellens einer Tabelle zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung für ein jeweiliges Gabelstaplermodell;
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8 zeigt schematisch ein Beispiel des Erstellens einer Tabelle zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung für ein jeweiliges Gabelstaplermodell;
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BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nunmehr unter Bezugnahme auf die anliegenden Zeichnungen beschrieben.
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<Gabelstapler>
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1 zeigt die Gesamtkonfiguration eines Gabelstaplers 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform. 2 ist ein Blockdiagramm eines Steuersystems des in 1 dargestellten Gabelstaplers. Der Gabelstapler 1 hat einen Körper 3 mit Antriebsrädern 2a und lenkbaren Rädern 2b; ein Arbeitsgerät 5 und eine mechanische Bremse 9 zum Stoppen der Antriebsräder 2a und der lenkbaren Räder 2b. Bei dem Gabelstapler 1 ist die Seite von einem Fahrersitz ST zu einem Lenkelement HL eine Vorderseite und die Seite von dem Lenkelement HL zu dem Fahrersitz ST eine Rückseite. Das Arbeitsgerät 5 ist an der Vorderseite des Körpers 3 vorgesehen.
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An dem Körper 3 sind eine Antriebsmaschine 4, die ein Beispiel einer Brennkraftmaschine ist, eine verstellbare Hydraulikpumpe 10 für den Fahrbetrieb und eine Hydraulikpumpe 16 für das Arbeitsgerät montiert, wobei die Hydraulikpumpe 10 für den Fahrbetrieb und die Hydraulikpumpe 16 für das Arbeitsgerät durch die Antriebsmaschine 4 als Antriebsquelle angetrieben werden. Die Antriebsmaschine 4 ist zum Beispiel eine Dieselmaschine, ist jedoch nicht auf eine solche beschränkt. Eine Ausgangswelle 4S der Antriebsmaschine 4 ist mit der Hydraulikpumpe 10 für den Fahrbetrieb und mit der Hydraulikpumpe 16 für das Arbeitsgerät verbunden. Die Hydraulikpumpe 10 für den Fahrbetrieb und die Hydraulikpumpe 16 für das Arbeitsgerät werden über eine Ausgangswelle 4S durch die Antriebsmaschine 4 angetrieben. Die Antriebsräder 2a werden durch die Kraft des Hydraulikmotors 20 angetrieben. Die verstellbare Hydraulikpumpe 10 für den Fahrbetrieb und ein verstellbarer Hydraulikmotor 20 stehen durch einen geschlossen Kreis miteinander in Verbindung, um ein HST zu bilden. Auf diese Weise fährt der Gabelstapler 1 mit dem HST. In der vorliegenden Ausführungsform haben die Hydraulikpumpe 10 für den Fahrbetrieb und die Hydraulikpumpe 16 für das Arbeitsgerät eine Taumelscheibe 10S und eine Taumelscheibe 16S. Ihre Kapazitäten werden durch eine Änderung des Neigungswinkels der Taumelscheiben 10S und 16S geändert.
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Die Arbeitsmaschine 5 enthält einen Hubzylinder 7, der eine Gabel 6 anhebt und absenkt, und einen Kippzylinder 8, der die Gabel 6 kippt. Ein Vorwärts/Rückwärts-Hebel 42a, ein Inchpedal (Bremspedal) 40a, das als Bremsbetätigungseinheit dient, und ein Beschleunigerpedal 41a (kann auch als Gaspedal bezeichnet werden), das als Beschleunigerbetätigungseinheit dient, und ein nicht dargestellter Arbeitsgerät-Bedienhebel mit einem Lüfterhebel und einem Kipphebel zum Bedienen des Arbeitsgeräts 5 sind an dem Fahrersitz in dem Körper 3 vorgesehen. Das Inchpedal 40a (kann auch als Tipppedal bezeichnet werden) ändert eine Inchrate. Das Beschleunigerpedal 41a ändert eine Kraftstoffzuführmenge zur Antriebsmaschine 4. Das Inchpedal 40a und das Beschleunigerpedal 41a sind an einer Stelle vorgesehen, die dem Fahrer des Gabelstaplers 1 eine Pedalbedienung von dem Fahrersitz aus ermöglicht. 1 zeigt, dass das Inchpedal 40a und das Beschleunigerpedal 41a einander überlappen.
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Wie in 2 dargestellt ist, enthält der Gabelstapler 1 einen Haupthydraulikkreis 100. Der Haupthydraulikkreis 100 ist ein geschlossener Kreis, der die Hydraulikpumpe 10 für den Fahrbetrieb, den Hydraulikmotor 20 und die Zuführhydraulikleitungen 10a und 10b, die die Hydraulikpumpe 10 für den Fahrbetrieb und den Hydraulikmotor 20 verbinden, umfasst. Die Hydraulikpumpe 10 für den Fahrbetrieb ist eine Vorrichtung, die durch die Antriebsmaschine 4 angetrieben wird, um Betriebsöl zu fördern. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Hydraulikpumpe 10 für den Fahrbetrieb eine Verstellpumpe, deren Kapazität zum Beispiel durch eine Änderung des Neigungswinkels einer Taumelscheibe geändert wird.
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Der Hydraulikmotor 20 wird durch das Betriebsöl aus der Hydraulikpumpe 10 für den Fahrbetrieb gedreht. Zum Beispiel ist der Hydraulikmotor 20, der eine Taumelscheibe 20S enthält, ein Hydraulikmotor mit verstellbarer Verdrängung, der seine Kapazität durch eine Änderung des Neigungswinkels der Taumelscheibe ändern kann. Der Hydraulikmotor 20 kann ein Motor mit fester Verdrängung sein. Eine Ausgangwelle 20a des Hydraulikmotors 20 ist über eine Übertragungseinrichtung 20b mit den Antriebsrädern 2a verbunden. Der Hydraulikmotor 20 dreht die Antriebsräder 2a über die Übertragungseinrichtung 20b, um eine Fahrbewegung des Gabelstaplers 1 zu ermöglichen.
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Der Hydraulikmotor 20 kann die Drehrichtung entsprechend der Zuführrichtung des Betriebsöls aus der Hydraulikpumpe 10 für den Fahrbetrieb umschalten. Wenn die Drehrichtung des Hydraulikmotors 10 umgeschaltet wird, fährt der Gabelstapler 1 vorwärts oder rückwärts. In der nachstehenden Beschreibung sei angenommen, dass der Gabelstapler 1 vorwärts fährt, wenn der Hydraulikmotor 20 mit Betriebsöl aus der Zuführhydraulikleitung 10a versorgt wird, und rückwärts, wenn der Hydraulikmotor 20 mit Betriebsöl aus der Zuführhydraulikleitung 10b versorgt wird.
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In der Hydraulikpumpe 10 für den Fahrbetrieb ist der mit der Zuführhydraulikleitung 10a verbundene Bereich ein A-Port 10A und der mit der Zuführhydraulikleitung 10b verbundene Bereich ein B-Port 10B. Bei einer Bewegung des Gabelstaplers 1 in Vorwärtsrichtung wird das Betriebsöl aus dem A-Port 10A abgeleitet und in den B-Port 10B eingeleitet. Bei einer Bewegung des Gabelstaplers 1 in Rückwärtsrichtung strömt das Betriebsöl in den A-Port 10A und wird aus dem B-Port 10B abgeleitet.
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Der Gabelstapler 1 umfasst eine Einheit 11 zum Einstellen der Pumpenkapazität, eine Einheit 21 zum Einstellen der Motorkapazität und eine Speisepumpe 15. Die Einheit 11 zum Einstellen der Pumpenkapazität ist in der Hydraulikpumpe 10 für den Fahrbetrieb vorgesehen. Die Einheit 11 zum Einstellen der Pumpenkapazität enthält ein elektromagnetisches Proportionalsteuerventil 12 der Pumpe für den Vorwärtsfahrbetrieb, ein elektromagnetisches Proportionalsteuerventil 13 der Pumpe für den Rückwärtsfahrbetrieb und einen Pumpenkapazität-Steuerzylinder 14. Das elektromagnetische Proportionalsteuerventil 12 der Pumpe für den Vorwärtsfahrbetrieb und das elektromagnetische Proportionalsteuerventil 13 der Pumpe für den Rückwärtsfahrbetrieb in der Einheit 11 zum Einstellen der Pumpenkapazität erhalten von einer später beschriebenen Steuervorrichtung 30 ein Befehlssignal. In der Einheit 11 zum Einstellen der Pumpenkapazität arbeitet der Pumpenkapazität-Steuerzylinder 14 entsprechend dem Befehlssignal, das von der Steuervorrichtung 30 geliefert wird, um den Neigungswinkel der Taumelscheibe der Hydraulikpumpe 10 für den Fahrbetrieb zu ändern, wodurch die Kapazität der Hydraulikpumpe 10 für den Fahrbetrieb geändert wird.
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Der Pumpenkapazität-Steuerzylinder 14 hat einen Kolben 14a, der in einem Zylindergehäuse 14C aufgenommen ist. Der Kolben 14a bewegt sich in dem Zylindergehäuse 14C hin und her, indem das Betriebsöl in einen Raum zwischen dem Zylindergehäuse 14C und dem Kolben 14a geleitet wird. Der Kolben 14a in dem Pumpenkapazität-Steuerzylinder 14 wird in einer Neutralposition gehalten, wenn der Neigungswinkel der Taumelscheibe gleich 0 ist. Deshalb ist die von der Hydraulikpumpe 10 für den Fahrbetrieb an die Zuführhydraulikleitung 10a oder an die Zuführhydraulikleitung 10b in dem Haupthydraulikkreis 100 abgegebene Betriebsölmenge selbst dann 0, wenn sich die Antriebsmaschine 4 dreht.
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Es sei zum Beispiel angenommen, dass ausgehend von einem Zustand, in dem der Neigungswinkel der Taumelscheibe der Hydraulikpumpe 10 für den Fahrbetrieb gleich 0 ist, ein Befehlssignal zum Erhöhen der Kapazität der Hydraulikpumpe 10 für den Fahrbetrieb von der Steuervorrichtung 30 an das elektromagnetische Proportionalsteuerventil 12 der Pumpe für den Vorwärtsfahrbetrieb ausgegeben wird. In diesem Fall legt das elektromagnetische Proportionalsteuerventil 12 der Pumpe für den Vorwärtsfahrbetrieb an dem Pumpenkapazität-Steuerzylinder 14 einen Pumpensteuerdruck entsprechend diesem Befehlssignal an. Folglich bewegt sich der Kolben 14a nach links in 2. Wenn sich der Kolben 14a in dem Pumpenkapazität-Steuerzylinder 14 nach links in 2 bewegt, neigt sich die Taumelscheibe 10S der Hydraulikpumpe 10 für den Fahrbetrieb in Reaktion auf diese Bewegung in die Richtung des Abflusses des Betriebsöls in die Zuführhydraulikleitung 10a.
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Bei einem Anstieg des Pumpensteuerdrucks aus dem elektromagnetischen Proportionalsteuerventil 12 der Pumpe für den Vorwärtsfahrbetrieb vergrößert sich der Betrag der Bewegung des Kolbens 14a. Deshalb vergrößert sich auch der Betrag der Änderung des Neigungswinkels der Taumelscheibe 10S in der Hydraulikpumpe 10 für den Fahrbetrieb. Insbesondere wenn das Befehlssignal von der Steuervorrichtung 30 an das elektromagnetische Proportionalsteuerventil 12 der Pumpe für den Vorwärtsfahrbetrieb ausgegeben wird, wird der Pumpensteuerdruck auf der Basis dieses Befehlssignals von dem elektromagnetischen Proportionalsteuerventil 12 der Pumpe für den Vorwärtsfahrbetrieb an dem Pumpenkapazität-Steuerzylinder 14 angelegt. Wenn der Pumpenkapazität-Steuerzylinder 14 durch den vorgenannten Pumpensteuerdruck arbeitet, neigt sich die Taumelscheibe 10S in der Hydraulikpumpe 10 für den Fahrbetrieb derart, dass die Hydraulikpumpe 10 für den Fahrbetrieb eine vorgegebene Betriebsölmenge an die Zuführhydraulikleitung 10a abgeben kann. Daher wird das Betriebsöl bei Drehung der Antriebsmaschine 4 von der Hydraulikpumpe 10 für den Fahrbetrieb an die Zuführhydraulikleitung 10a abgegeben, wodurch sich der Hydraulikmotor 20 vorwärts dreht.
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Wenn ausgehend von dem vorstehend beschriebenen Zustand ein Befehlssignal zum Verringern der Kapazität der Hydraulikpumpe 10 für den Fahrbetrieb von der Steuervorrichtung 30 an das elektromagnetische Proportionalsteuerventil 12 der Pumpe für den Vorwärtsfahrbetrieb ausgegeben wird, verringert sich der Pumpensteuerdruck, der von dem elektromagnetischen Proportionalsteuerventil 12 der Pumpe für den Vorwärtsfahrbetrieb an dem Pumpenkapazität-Steuerzylinder 14 angelegt wird, in Reaktion auf dieses Befehlssignal. Deshalb bewegt sich der Kolben 14a in dem Pumpenkapazität-Steuerzylinder 14 in die Neutralposition. Folglich verkleinert sich der Neigungswinkel der Taumelscheibe in der Hydraulikpumpe 10 für den Fahrbetrieb, so dass sich die von der Hydraulikpumpe 10 an die Zuführhydraulikleitung 10a abgegebene Betriebsölmenge verringert.
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Wenn die Steuervorrichtung 30 ein Befehlssignal zum Erhöhen der Kapazität der Hydraulikpumpe 10 für den Fahrbetrieb an das elektromagnetische Proportionalsteuerventil 13 der Pumpe für den Rückwärtsfahrbetrieb sendet, legt das elektromagnetische Proportionalsteuerventil 13 der Pumpe für den Rückwärtsfahrbetrieb an dem Pumpenkapazität-Steuerzylinder 14 einen Pumpensteuerdruck entsprechend diesem Befehlssignal an. Aus diesem Grund bewegt sich der Kolben 14a in dem Pumpenkapazität-Steuerzylinder 14 nach rechts in 2. Wenn sich der Kolben 14a in dem Pumpenkapazität-Steuerzylinder 14 nach rechts in 2 bewegt, neigt sich die Taumelscheibe 10S der Hydraulikpumpe 10 für den Fahrbetrieb in Reaktion auf diese Bewegung in die Richtung der Abgabe des Betriebsöls an die Zuführhydraulikleitung 10b.
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Wenn der Pumpensteuerdruck aus dem elektromagnetischen Proportionalsteuerventil 13 der Pumpe für den Rückwärtsfahrbetrieb ansteigt, vergrößert sich der Betrag der Bewegung des Kolbens 14a. Deshalb vergrößert sich auch der Betrag der Änderung des Neigungswinkels der Taumelscheibe in der Hydraulikpumpe 10 für den Fahrbetrieb. Insbesondere wenn das Befehlssignal von der Steuervorrichtung 30 an das elektromagnetische Proportionalsteuerventil 13 der Pumpe für den Rückwärtsfahrbetrieb gesandt wird, wird der Pumpensteuerdruck auf der Basis dieses Befehlssignals von dem elektromagnetischen Proportionalsteuerventil 13 der Pumpe für den Rückwärtsfahrbetrieb an dem Pumpenkapazität-Steuerzylinder 14 angelegt. Wenn der Pumpenkapazität-Steuerzylinder 14 mit dem vorstehenden Pumpensteuerdruck arbeitet, neigt sich die Taumelscheibe 10S in der Hydraulikpumpe 10 für den Fahrbetrieb derart, dass die Hydraulikpumpe 10 für den Fahrbetrieb eine vorgegebene Betriebsölmenge an die Zuführ-Hydraulikleitung 10b abgeben kann. Daher wird das Betriebsöl, wenn sich die Antriebsmaschine 4 dreht, von der Hydraulikpumpe 10 für den Fahrbetrieb an die Zuführ-Hydraulikleitung 10b abgegeben, wodurch sie der Hydraulikmotor 20 in der umgekehrten Richtung dreht.
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Wenn von der Steuervorrichtung 30 ein Befehlssignal zum Verringern der Kapazität der Hydraulikpumpe 10 für den Fahrbetrieb an das elektromagnetische Proportionalsteuerventil 13 der Pumpe für den Rückwärtsfahrbetrieb ausgegeben wird, verringert sich der von dem elektromagnetischen Proportionalsteuerventil 13 der Pumpe für den Rückwärtsfahrbetrieb an dem Pumpenkapazität-Steuerzylinder 14 angelegte Druck in Reaktion auf dieses Befehlssignal. Deshalb bewegt sich der Kolben 14a in die Neutralposition. Der Neigungswinkel der Taumelscheibe in der Hydraulikpumpe 10 für den Fahrbetrieb verkleinert sich folglich, so dass sich die von der Hydraulikpumpe 10 an die Zuführhydraulikleitung 10b abgegebene Betriebsölmenge verringert.
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Die Einheit 21 zum Einstellen der Motorkapazität ist an dem Hydraulikmotor 20 vorgesehen. Die Einheit 21 zum Einstellen der Motorkapazität enthält ein motorseitiges elektromagnetisches Proportionalsteuerventil 22, ein Motorzylindersteuerventil 23 und einen Motorkapazität-Steuerzylinder 24. Wenn von der Steuervorrichtung 30 ein Befehlssignal an das motorseitige elektromagnetische Proportionalsteuerventil 22 in der Einheit 21 zum Einstellen der Motorkapazität ausgegeben wird, wird von dem motorseitigen elektromagnetischen Proportionalsteuerventil 22 ein Motorsteuerdruck an dem Motorzylindersteuerventil 23 angelegt, wodurch der Motorkapazität-Steuerzylinder 24 arbeitet. Wenn der Motorkapazität-Steuerzylinder 24 arbeitet, wird der Neigungswinkel der Taumelscheibe in dem Hydraulikmotor 20 in Reaktion auf die Bewegung des Motorkapazität-Steuerzylinders 24 geändert. Deshalb ändert sich die Kapazität des Hydraulikmotors 20 in Reaktion auf das Befehlssignal von der Steuervorrichtung 30. Insbesondere verkleinert sich der Neigungswinkel der Taumelscheibe in dem Hydraulikmotor 20, wenn der von dem motorseitigen elektromagnetischen Proportionalsteuerventil 22 in der Motorkapazität-Einstelleinheit 21 angelegte Druck zunimmt.
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Die Speisepumpe 15 wird durch die Antriebsmaschine 4 angetrieben. Die Speisepumpe 15 legt den Pumpensteuerdruck über das elektromagnetische Proportionalsteuerventil 12 der Pumpe für den Vorwärtsfahrbetrieb und das elektromagnetische Proportionalsteuerventil 13 der Pumpe für den Rückwärtsbetrieb an dem Pumpenkapazität-Steuerzylinder 14 an. Es ist Aufgabe der Speisepumpe 15, den Motorsteuerdruck über das motorseitige elektromagnetische Proportionalsteuerventil 22 an dem Motorzylindersteuerventil 23 anzulegen.
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In der vorliegenden Ausführungsform treibt die Antriebsmaschine 4 die Hydraulikpumpe 16 für das Arbeitsgerät und außerdem die Hydraulikpumpe 10 für den Fahrbetrieb an. Die Hydraulikpumpe 16 für das Arbeitsgerät versorgt den Hubzylinder 7 und den Kippzylinder 8 mit Hydraulikfluid, die Aktuatoren für die Ansteuerung des Arbeitsgeräts 5 sind.
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Der Gabelstapler 1 enthält ein Inch-Potentiometer (Bremspotentiometer) 40, ein Beschleuniger-Potentiometer 41, einen Vorwärts/Rückwärts-Hebelschalter 42, einen Antriebsmaschinen-Drehzahlsensor 43, einen Geschwindigkeitssensor 46 und Drucksensoren 47A und 47B, einen Drucksensor 48 und einen Temperatursensor 49.
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Wenn das Inchpedal (Bremspedal) 40a betätigt wird, detektiert das Inch-Potentiometer 40 dessen Betätigungsbetrag und gibt den Betätigungsbetrag aus. Der Betätigungsbetrag des Inchpedals 40a ist ein Inchbetätigungsbetrag Is. Der von dem Inch-Potentiometer 40 ausgegebene Inchbetätigungsbetrag Is wird in die Steuervorrichtung 30 eingegeben. In der nachstehenden Beschreibung wird der Inchbetätigungsbetrag Is gelegentlich als Inchhub Is bezeichnet.
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Das Beschleuniger-Potentiometer 41 gibt einen Betätigungsbetrag Aop des Beschleunigerpedals 41a aus, wenn das Beschleunigerpedal 41a betätigt wird. Der Betätigungsbetrag Aop des Beschleunigerpedals 41a wird auch als Beschleunigerbetätigungsbetrag Aop oder Beschleunigeröffnung Aop bezeichnet. Die von dem Beschleuniger-Potentiometer 41 ausgegebene Beschleunigeröffnung Aop wird in die Steuervorrichtung 30 eingegeben.
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Der Vorwärts/Rückwärts-Hebelschalter 42 ist ein Wahlschalter zum Umschalten der Fortbewegungsrichtung des Gabelstaplers 1 in eine Vorwärtsrichtung oder Rückwärtsrichtung. In der vorliegenden Ausführungsform wird der Vorwärts/Rückwärts-Hebelschalter 42 mit einem Vorwärts/Rückwärts-Hebel 42a verwendet, der an der Stelle angeordnet ist, an der ein Fahrer eine Wahl von dem Fahrersitz aus vornehmen kann. Der Fahrer betätigt den Vorwärts/Rückwärts-Hebel 42a, um eine von drei Richtungen zu wählen, welche eine Vorwärtsrichtung, eine Neutralposition und eine Rückwärtsrichtung sind, wodurch die Fahrtrichtung des Gabelstaplers 1 zwischen vorwärts und rückwärts umgeschaltet werden kann. Der Vorwärts/Rückwärts-Hebel 42a ist eine Vorrichtung zum Umschalten der Fortbewegungsrichtung des Gabelstaplers 1 in vorwärts und rückwärts. Eine Information über die Fortbewegungsrichtung des Gabelstaplers 1, die durch den Vorwärts/Rückwärts-Hebelschalter 42 gewählt wurde, wird von dem Vorwärts/Rückwärts-Hebelschalter 42a als Fortbewegungsrichtungs-Befehlswert DR an die Steuervorrichtung 30 gesandt. Der Fortbewegungsrichtungs-Befehlswert DR ist derart festgelegt, dass F eine Vorwärtsrichtung, N eine Neutralposition und R eine Rückwärtsrichtung angibt. Die durch Vorwärts/Rückwärts-Hebelschalter 42 gewählte Fortbewegungsrichtung des Gabelstaplers 1 umfasst sowohl die Richtung, in die sich der Gabelstapler 1 bewegen soll, als auch die Richtung, in die sich der Gabelstapler 1 gerade bewegt.
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Der Antriebsmaschinen-Drehzahlsensor 43 detektiert eine Ist-Drehzahl der Antriebsmaschine 4. Die durch den Antriebsmaschinen-Drehzahlsensor 43 detektierte Drehzahl der Antriebsmaschine 4 ist eine Ist-Drehzahl Nr der Antriebsmaschine 4. Eine Information, welche die Ist-Drehzahl der Antriebsmaschine angibt, wird in die Steuervorrichtung 30 eingelesen. Die Drehzahl der Antriebsmaschine 4 ist eine Drehzahl der Ausgangswelle 4S der Antriebsmaschine 4 pro Zeiteinheit. Der Geschwindigkeitssensor 46 ist eine Vorrichtung, die eine Fahrgeschwindigkeit des Gabelstaplers 1, d.h. eine Ist-Geschwindigkeit Vc, detektiert.
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Der Drucksensor 47A ist an der Zuführhydraulikleitung 10a vorgesehen, um den Druck des Betriebsöls in der Zuführhydraulikleitung 10a zu detektieren. Der Drucksensor 47B ist an der Zuführhydraulikleitung 10b vorgesehen, um den Druck des Betriebsöls in der Zuführhydraulikleitung 10b zu detektieren. Der durch den Drucksensor 47A detektierte Druck entspricht dem Druck des Betriebsöls in dem A-Port 10A der Hydraulikpumpe 10 für den Fahrbetrieb. Der durch den Drucksensor 47B detektierte Druck entspricht dem Druck des Betriebsöls in dem B-Port 10B der Hydraulikpumpe 10 für den Fahrbetrieb. Die Steuervorrichtung 30 holt die Detektionswerte von den Drucksensoren 47A und 47B ein und verwendet die eingeholten Werte für ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Steuern eines Arbeitsfahrzeugs. Der Drucksensor 48 ist eine Hebedruck-Detektorvorrichtung, die einen Hebedruck in dem Hubzylinder 7, d.h. den Druck des Betriebsöls in dem Hubzylinder 7, detektiert. Der Temperatursensor 49 ist eine Temperaturdetektorvorrichtung, die eine Temperatur des Betriebsöls in dem HST detektiert.
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Die Steuervorrichtung 30 enthält eine Verarbeitungseinheit 30C und eine Speichereinheit 30M. Die Steuervorrichtung 30 ist zum Beispiel eine Vorrichtung, die einen Computer für verschiedene Verarbeitungen, die an der Steuerung des Gabelstaplers 1 beteiligt sind, enthält. Die Verarbeitungseinheit 30C ist eine Vorrichtung, in der eine CPU (Zentraleinheit) mit einem Speicher kombiniert ist. Die Verarbeitungseinheit 30C liest ein Computerprogramm, das in der Speichereinheit 30M gespeichert ist, zum Steuern des Haupthydraulikkreises 100 und führt in dieses Programm geschriebene Befehle aus, um den Betrieb des Haupthydraulikkreises 100 zu steuern. Die Speichereinheit 30M speichert das vorgenannte Computerprogramm und notwendige Daten für die Steuerung des Haupthydraulikkreises 100. Die Speichereinheit 30M ist ein ROM (Lesespeicher), eine Speichervorrichtung oder eine Vorrichtung, die ein ROM und eine Speichervorrichtung in Kombination enthält.
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Verschiedene Sensoren wie das Inch-Potentiometer 40, das Beschleuniger-Potentiometer 41, der Vorwärts/Rückwärts-Hebelschalter 42, der Antriebsmaschinen-Drehungssensor 43, der Geschwindigkeitssensor 46 und die Drucksensoren 47A und 47B sind mit der Steuervorrichtung 30 elektrisch verbunden. Auf der Basis der Eingangssignale von diesen verschiedenen Sensoren erzeugt die Steuervorrichtung 30 Befehlssignale für das elektromagnetische Proportionalsteuerventil 12 der Pumpe für den Vorwärtsbetrieb und für das elektromagnetische Proportionalsteuerventil 13 der Pumpe für den Rückwärtsbetrieb und liefert die erzeugten Befehlssignale an die jeweiligen elektromagnetischen Proportionalsteuerventile 12, 13 und 22.
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<Steuerblock der Steuervorrichtung 30>
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3 ist ein Steuerblockdiagramm der Steuervorrichtung 30. Die Steuervorrichtung 30, speziell die Verarbeitungseinheit 30C, führt das Steuerverfahren für ein Arbeitsfahrzeug gemäß vorliegender Ausführungsform aus, wenn das Beschleunigerpedal 41a betätigt wird. Die Verarbeitungseinheit 30C in der Steuervorrichtung 30 enthält eine Umwandlungseinheit 31, eine Einheit 32 zum Berechnen einer Drehzahldifferenz und eine Einheit 33 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung. Die Steuervorrichtung 30 führt das Steuerverfahren für ein Arbeitsfahrzeug gemäß vorliegender Ausführungsform in einem vorgegebenen Steuerungszyklus aus, um einen Steuerungs-Beschleunigeröffnungsbetrag Aopa zu generieren.
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Die Umwandlungseinheit 31 erfasst die durch den Antriebsmaschinen-Drehungssensor 43 detektierte Drehzahl Nr der Antriebsmaschine 4 und rechnet die erhaltene Drehzahl Nr in einen Beschleunigeröffnungsbetrag Aopc um. Der Beschleunigeröffnungsbetrag Aopc kann anhand von Gleichung (1) ermittelt werden. Der Beschleunigeröffnungsbetrag Aopc wird als Prozentsatz angegeben, d.h. in %. Ni in Gleichung (1) ist eine Drehzahl der Antriebsmaschine 4 nach dem Leerlauf und Nmax ist der Maximalwert der Drehzahl der Antriebsmaschine 4. Gleichung (1) ist in der Speichereinheit 30M in 2 gespeichert. Die Umwandlungseinheit 31 bringt die durch den Antriebsmaschinen-Drehungssensor 43 detektierte Drehzahl Nr der Antriebsmaschine 4 in Gleichung (1) ein, um einen Beschleunigerbetätigungsbetrag Aopc zu ermitteln, und gibt den ermittelten Betrag an die Einheit 32 zum Berechnen einer Drehzahldifferenz aus. In der nachstehenden Beschreibung wird der Beschleunigerbetätigungsbetrag Aopc gegebenenfalls als umgerechneter Beschleunigerbetätigungsbetrag Aopc angegeben. Aopc = (Nr – Ni)/(Nmax – Ni) × 100 (1)
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Die Einheit 32 zum Berechnen einer Drehzahldifferenz ΔAop ermittelt eine Drehzahldifferenz ΔAop aus dem Beschleunigeröffnungsbetrag Aopc, der von der Umwandlungseinheit 31 erfasst wurde, und einem Steuerungs-Beschleunigeröffnungsbetrag Aopab in dem letzten Steuerungszyklus aus den Steuerungs-Beschleunigeröffnungsbeträgen Aopa, die von der Einheit 31 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung ausgegeben wurden. Die Drehzahldifferenz ΔAop ist eine Differenz zwischen dem umgerechneten Beschleunigerφffnungsbetrag Aopc, d.h. dem Betδtigungsbetrag des Beschleunigerpedals 41a, der von der Drehzahl Nr der Antriebsmaschine 4 in dem aktuellen Steuerungszyklus umgerechnet wurde, und dem Steuerungs-Beschleunigerbetδtigungsbetrag Aopab, der in dem letzten Steuerungszyklus ermittelt wurde. Der Anfangswert des Steuerungs-Beschleunigerbetδtigungsbetrags Aopab in dem letzten Steuerungszyklus betrδgt 0%. Die Drehzahldifferenz ΔAop kann anhand von Gleichung (2) ermittelt werden. Gleichung (2) ist in der Speichereinheit 30M in 2 gespeichert. Die Einheit 32 zum Berechnen der Drehzahldifferenz bringt den konvertierten Beschleunigerbetätigungsbetrag Aopc und den in dem letzten Steuerungszyklus ermittelten Steuerungs-Beschleunigerbetätigungsbetrag in Gleichung (2) ein, um die Drehzahldifferenz ΔAop zu ermitteln, und gibt die ermittelte Differenz an die Einheit 32 zum Berechnen der Drehzahldifferenz aus. ΔAop = Aopc – Aopab
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Die Einheit 33 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung ist eine Einheit zum Generieren eines Beschleunigerbetätigungsbetrags. Die Einheit 33 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung generiert den Steuerungs-Beschleunigerbetätigungsbetrag Aopa zum Steuern der Antriebsmaschine 4 aus dem tatsächlichen Beschleunigerbetätigungsbetrag Aop an dem Beschleunigerpedal 41a. In diesem Fall bestimmt die Einheit 33 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung eine Geschwindigkeitserhöhung Va aus der Drehzahldifferenz ΔAop und einer ersten Tabelle 50 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung oder einer zweiten Tabelle 51 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung, d.h. aus einer Tabelle zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung. Insbesondere bestimmt die Einheit 33 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung die Geschwindigkeitserhöhung Va aus der Drehzahldifferenz ΔAop durch Bezugnahme auf die erste Tabelle 50 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung oder auf die zweite Tabelle 51 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung. Die Einheit 33 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung ändert dann den Steuerungs-Beschleunigerbetätigungsbetrag Aopa in dem aktuellen Steuerungszyklus in den tatsächlichen Beschleunigerbetätigungsbetrag in dem aktuellen Steuerungszyklus mit der bestimmten Geschwindigkeitserhöhung Va. Die Geschwindigkeitserhöhung Va ist ein Erhöhungsbetrag des Steuerungs-Beschleunigerbetätigungsbetrags Aopa pro Zeiteinheit. Die Einheit 33 zum Bestimmen der Geschwindigkeitserhöhung vergrößert den Steuerungs-Beschleunigerbetätigungsbetrag Aopa bis zu dem eingegebenen tatsächlichen Beschleunigerbetätigungsbetrag Aop an dem Beschleunigerpedal 41a mit der Geschwindigkeitserhöhung Va. Jedoch kann der tatsächliche Beschleunigerbetätigungsbetrag Aop zum Beispiel derjenige sein, der ein primäres Verzögerungsfilter durchläuft, oder derjenige, der durch die Begrenzung eines oberen Grenzwerts des tatsächlichen Beschleunigerbetätigungsbetrags Aop erhalten wird.
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Die 4 und 5 zeigen schematisch ein Beispiel der Geschwindigkeitserhöhungs-Bestimmungstabelle zum Bestimmen der Geschwindigkeitserhöhung Va. Die erste Tabelle 50 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung und die zweite Tabelle 51 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung sind in der Speichereinheit 30M der Steuervorrichtung 30 in 2 gespeichert. In der ersten Tabelle 50 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung sind für jede der mehreren Drehzahldifferenzen ΔAop1, ΔAop2, ... ΔAopm mehrere Geschwindigkeitserhöhungen Vaa1, Vaa2, ... Vaam gespeichert. In der zweiten Tabelle 51 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung sind für jede der mehreren Drehzahldifferenzen ΔAop1, ΔAop2, ... ΔAopm mehrere Geschwindigkeitserhöhungen Vab1, Vab2, ... Vabm gespeichert. Darin ist m eine ganze Zahl von 2 oder mehr. Wenn die mehreren Geschwindigkeitserhöhungen ΔAop1, ΔAop2, ... ΔAopm nicht unterschieden werden, werden sie als Drehzahldifferenz ΔAop bezeichnet. Die mehreren Geschwindigkeitserhöhungen Vaa1, Vaa2, ... Vaam und Vab1, Vab2, ... Vabm werden nicht unterschieden, sie werden als Geschwindigkeitserhöhung Vaa oder Geschwindigkeitserhöhung Vab bezeichnet.
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In der ersten Tabelle 50 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung sind für jede der Drehzahldifferenzen ΔAop1, ΔAop2, ... ΔAopm die Geschwindigkeitserhöhungen Vaa1, Vaa2, ... Vaam in dieser Reihenfolge festgelegt. In der zweiten Tabelle 51 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung sind für jede der Drehzahldifferenzen ΔAop1, ΔAop2, ... ΔAopm die Geschwindigkeitserhöhungen Vab1, Vab2, ... Vabm in dieser Reihenfolge festgelegt.
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Die mehreren Drehzahldifferenzen ΔAop1, ΔAop2, ... ΔAopm vergrößern sich in dieser Reihenfolge. Die Geschwindigkeitserhöhung Va wird für jeden der verschiedenen Beschleunigerbetätigungsbeträge Aop1, Aop2 und Aop3 festgelegt. Es gilt Aop1 < Aop2 < Aop3. Die Geschwindigkeitserhöhung, die anderen Beschleunigeröffnungen Aop als den Beschleunigerbetätigungsbeträgen Aop1, Aop2 und Aop3 entspricht, wird durch Interpolation unter Verwendung der für den Beschleunigerbetätigungsbetrag Aop1 festgelegten Geschwindigkeitserhöhung Va und der für den Beschleunigerbetätigungsbetrag Aop2 festgelegten Geschwindigkeitserhöhung Va oder durch Interpolation unter Verwendung der für den Beschleunigerbetätigungsbetrag Aop2 festgelegten Geschwindigkeitserhöhung Va und der für den Beschleunigeröffnungsbetrag Aop3 festgelegten Geschwindigkeitserhöhung Va ermittelt. Wenn die Drehzahldifferenz ΔAop und der Beschleunigerbetätigungsbetrag Aop in dem aktuellen Steuerungszyklus an die erste Tabelle 50 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung oder an die zweite Tabelle 51 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung übermittelt werden, wird die diesen Werten entsprechende Geschwindigkeitserhöhung Va gewählt. Das Maß der Geschwindigkeitserhöhung Vaa und der Geschwindigkeitserhöhung Vab ist nicht begrenzt und kann der Spezifikation des Gabelstaplers 1 entsprechend geändert werden.
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Wenn die Drehzahldifferenz ΔAop kleiner ist als 0, legen die erste Tabelle 50 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung und die zweite Tabelle 51 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung die Geschwindigkeitserhöhung Vaa auf den gleichen Wert fest, so dass die Zeitverzögerung für die Betätigung des Beschleunigerpedals 41a verringert wird. Wenn die Drehzahldifferenz ΔAop gleich oder größer 0 ist, ändern die erste Tabelle 50 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung und die zweite Tabelle 51 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung die Geschwindigkeitserhöhung Vaa für jede der Steuerungs-Beschleunigerbetätigungsbeträge Aopab, die in dem letzten Steuerungszyklus erfasst wurden, um das Gefühl beim Beschleunigen des Gabelstaplers 1 zu ändern. Speziell wenn die Drehzahl der Antriebsmaschine 4 niedrig ist, fährt der Gabelstapler 1 mit der geringeren Beschleunigung sanft an und vergrößert dann die Beschleunigung nach und nach.
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Wenn der tatsächliche Beschleunigerbetätigungsbetrag Aop an dem Beschleunigerpedal 41a in dem aktuellen Steuerungszyklus zunimmt, übermittelt die Einheit 33 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung die Drehzahldifferenz ΔAop und den Beschleunigerbetätigungsbetrag Aop in dem aktuellen Steuerungszyklus an die erste Tabelle 50 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung oder an die zweite Tabelle 51 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung, um die Geschwindigkeitserhöhung Va zu bestimmen. Danach ändert die Einheit 33 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung den Steuerungs-Beschleunigerbetätigungsbetrag Aopa in dem aktuellen Steuerungszyklus in den tatsächlichen Beschleunigerbetätigungsbetrag Aop in dem aktuellen Steuerungszyklus mit der bestimmten Geschwindigkeitserhöhung Va.
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In der ersten Tabelle 50 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung und in der zweiten Tabelle 51 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung wird die Geschwindigkeitserhöhung Va für jeden der verschiedenen Beschleunigerbetätigungsbeträge Aop1, Aop2 und Aop3 festgelegt. Statt der Festlegung der Geschwindigkeitserhöhung Va für den Beschleunigerbetätigungsbetrag kann die Geschwindigkeitserhöhung Va jedoch auch für die Drehzahldifferenz ÄAop festgelegt werden. In diesem Fall übermittelt die Einheit 33 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung die Drehzahldifferenz ΔAop an die erste Tabelle 50 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung oder an die zweite Tabelle 51 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung, um die Geschwindigkeitserhöhung Va zu bestimmen.
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Wenn der tatsächliche Beschleunigerbetätigungsbetrag Aop an dem Beschleunigerpedal 41a in dem aktuellen Steuerungszyklus gleich dem oder größer als der Steuerungs-Beschleunigerbetätigungsbetrag Aopab ist, der in dem letzten Steuerungszyklus erfasst wurde, bestimmt die Einheit 33 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung, dass der tatsächliche Beschleunigerbetätigungsbetrag Aop in dem aktuellen Steuerungszyklus vergrößert werden muss. Wenn der tatsächliche Beschleunigerbetätigungsbetrag Aop an dem Beschleunigerpedal 41a in dem aktuellen Steuerungszyklus kleiner ist als der Steuerungs-Beschleunigerbetätigungsbetrag Aopab, der in dem letzten Steuerungszyklus erfasst wurde, bestimmt die Einheit 33 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung, dass der tatsächliche Beschleunigerbetätigungsbetrag Aop in dem aktuellen Steuerungszyklus verkleinert werden muss.
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Wenn der tatsächliche Beschleunigerbetätigungsbetrag Aop an dem Beschleunigerpedal 41a in dem aktuellen Steuerungszyklus vergrößert werden muss, verwendet die Einheit 33 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung die erste Tabelle 50 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung oder die zweite Tabelle 51 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung, abhängig davon, ob der Gabelstapler 1 sich einem Frachtbearbeitungs-Zustand oder in einem Fahr- und Frachtbearbeitungs-Zustand befindet. Speziell wenn der Gabelstapler 1 sich im Frachtbearbeitungs- oder im Fahr- und Frachtbearbeitungs-Zustand befindet, wird die erste Tabelle 50 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung verwendet, während die zweite Tabelle 51 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung verwendet wird, wenn sich der Gabelstapler 1 im Fahrzustand befindet.
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Wenn man bei der gleichen Drehzahldifferenz ΔAop die erste Tabelle 50 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung und die zweite Tabelle 51 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung vergleicht, ist die Geschwindigkeitserhöhung Vaa in der ersten Tabelle 50 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung größer als die Geschwindigkeitserhöhung Vab in der zweiten Tabelle 51 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung. Diese Einstellung kann den Drehzahlanstieg der Antriebsmaschine 4 verzögern, um eine plötzliche Beschleunigung nach dem Starten des Gabelstaplers 1 zu verhindern, und sie kann eine zu starke Beschleunigung des Gabelstaplers 1 verhindern, um den Kraftstoffverbrauch zu senken, wenn sich der Gabelstapler 1 im Fahrzustand befindet. Im Frachtbearbeitungs-Zustand oder im Fahr- und Frachtbearbeitungs-Zustand des Gabelstaplers 1 kann die Drehzahl der Antriebsmaschine 4 rasch erhöht werden, da für den Frachtbearbeitungs-Betrieb augenblicklich Kraft benötigt wird.
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Die Einheit 33 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung erfasst die detektierten Werte des Inch-Potentiometers 40 und des Vorwärts/Rückwärts-Hebelschalters 42. Wenn der Inchhub Is gleich einem oder größer als ein vorgegebener Wert ist oder wenn sich der Vorwärts/Rückwärts-Hebels 42a in der Neutralposition befindet, bestimmt die Einheit 33 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung, dass sich der Gabelstapler 1 im Frachtbearbeitungs-Zustand oder im Fahr- und Frachtbearbeitungs-Zustand befindet. Wenn der Inchhub Is kleiner als ein vorgegebener Wert ist und wenn sich der Vorwärts/Rückwärts-Schalthebel 42a in der Vorwärtsposition oder in der Rückwärtsposition befindet, bestimmt die Einheit 33 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung, dass sich der Gabelstapler 1 im Fahrzustand befindet.
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In der vorliegenden Ausführungsform enthält die Verarbeitungseinheit 30C in der Steuervorrichtung 30 eine Einheit 34 zum Bestimmen einer Kraftstoffeinspritzmenge. Die Einheit 34 zum Bestimmen einer Kraftstoffeinspritzmenge, die als eine Antriebsmaschinen-Steuereinheit dient, berechnet eine Kraftstoffeinspritzmenge, die von einem Kraftstoffinjektor 4I in die Antriebsmaschine 4 einzuspritzen ist, auf der Basis des Steuerungs-Beschleunigeröffnungsbetrags Aopa in dem aktuellen Steuerungszyklus, der durch die Einheit 33 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung ermittelt wird, und auf der Basis der Drehzahl Nr der Antriebsmaschine 4, die durch den Antriebsmaschinen-Drehzahlsensor 43 ermittelt wird. Die Einheit 34 zum Berechnen einer Kraftstoffeinspritzmenge gibt einen Befehlswert für eine Kraftstoffeinspritzmenge Qf an den Kraftstoffinjektor 4I aus. Der Kraftstoffinjektor 4I spritzt in die Antriebsmaschine 4 eine Kraftstoffmenge ein, die der Kraftstoffmenge Qf entspricht, die von der Einheit 34 zum Berechnen der Kraftstoffeinspritzmenge ausgegeben wurde.
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In der vorliegenden Ausführungsform wird die Geschwindigkeitserhöhung Va des Steuerungs-Beschleunigerbetätigungsbetrags Aopa auf einen ausreichend kleinen Wert begrenzt, wodurch sich verhindern lässt, dass die Antriebsmaschine 4 zu sehr hochgedreht wird, auch wenn der Fahrer des Gabelstaplers 1 versucht, den Gabelstapler 1 maximal zu beschleunigen (100%), indem er das Beschleunigerpedal 41a durchtritt. Diese Konfiguration kann auch verhindern, dass der Gabelstapler 1 unvermutet anfährt.
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In der ersten Tabelle 50 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung nimmt die Geschwindigkeitserhöhung Vaa zu, wenn die Drehzahldifferenz ΔAop zunimmt. Da die Drehzahldifferenzen ΔAop1, ΔAop2, ... ΔAopm in dieser Reihenfolge zunehmen, erfolgt die Zunahme der Geschwindigkeitserhöhungen Vaa1, Vaa2, ... Vaam ebenfalls in dieser Reihenfolge. In der zweiten Tabelle 51 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung nimmt die Geschwindigkeitserhöhung Vab zu, wenn die Drehzahldifferenz ΔAop zunimmt. Da die Drehzahldifferenzen ΔAop1, ΔAop2, ... ΔAopm in dieser Reihenfolge zunehmen, findet die Zunahme der Geschwindigkeitserhöhungen Vab1, Vab2, ... Vabm ebenfalls in dieser Reihenfolge statt-
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In der vorliegenden Ausführungsform vergrößern sich Geschwindigkeitserhöhungen Vaa und Vab zu, wenn sich die Drehzahldifferenz ΔAop vergrößert. Deshalb kann die Einheit 33 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung den Steuerungs-Beschleunigeröffnungsbetrag Aopa in dem aktuellen Steuerungszyklus kurzfristig in den tatsächlichen Beschleunigerbetätigungsbetrag Aop ändern, wenn die Drehzahldifferenz ΔAop größer ist. Dementsprechend kann die Steuervorrichtung 30 die Zeit verkürzen, die benötigt wird, um den Steuerungs-Beschleunigeröffnungsbetrag Aopa zu ermitteln, der für die Anhebung der Drehzahl Nr der Antriebsmaschine 4 notwendig ist, wenn der Fahrer des Gabelstaplers 1 das betätigte Beschleunigerpedal 41a vorübergehend loslässt und dann bei einer Drehzahl Nr der Antriebsmaschine 4, die nicht 0 ist, erneut betätigt. Dadurch kann die Steuervorrichtung 30 die Verzögerung des Anstiegs der Drehzahl Nr der Antriebsmaschine 4 in Reaktion auf die Betätigung des Beschleunigerpedals 41a verhindern und dafür sorgen, dass die Antriebsmaschine 4 entsprechend der Absicht des Fahrers des Gabelstaplers 1 anspricht.
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6 ist ein Diagramm zur Darstellung eines Verhältnisses zwischen dem tatsächlichen Beschleunigerbetätigungsbetrag Aop, der Drehzahl Nr der Antriebsmaschine 4 und des Steuerungs-Beschleunigerbetätigungsbetrags Aopa. In dem Beispiel in 6 drückt der Fahrer des Gabelstaplers 1 an dem Zeitpunkt t1 das Beschleunigerpedal 41a und lässt das Beschleunigerpedal 41a an dem Zeitpunkt t2 vorübergehend los. Der Steuerungs-Beschleunigerbetätigungsbetrag Aopa vergrößert sich schrittweise bis zu dem Zeitpunkt t2 bei jedem Steuerungszyklus, und auch die Drehzahl Nr der Antriebsmaschine 4 nimmt bis zu dem Zeitpunkt t2 zu.
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Wenn das Beschleunigerpedal 41a an dem Zeitpunkt t2 losgelassen wird, sinkt die Drehzahl der Antriebsmaschine 4 mit dem Ablauf der Zeit, da der Steuerungs-Beschleunigerbetätigungsbetrag Aopa 0% beträgt. An dem Zeitpunkt t3 drückt der Fahrer das Beschleunigerpedal 41a erneut.
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In der vorliegenden Ausführungsform wird die Geschwindigkeitserhöhung Va durch die Verwendung der Drehzahldifferenz ΔAop bestimmt, welche die Differenz zwischen dem umgerechneten Beschleunigerbetätigungsbetrag Aopc ist, welcher der Betätigungsbetrag des Beschleunigerpedals 41a ist, der in dem aktuellen Steuerungszyklus von der Drehzahl Nr der Antriebsmaschine 4 umgerechnet wird, und des Steuerungs-Beschleunigerbetätigungsbetrags Aopab, der in dem letzten Steuerungszyklus erfasst wurde. Die Geschwindigkeitserhöhung Va vergrößert sich, wenn sich die Drehzahldifferenz ΔAop vergrößert. Deshalb vergrößert sich der Steuerungs-Beschleunigerbetätigungsbetrag Aopa in vorliegender Ausführungsform mit der großen Geschwindigkeitserhöhung Va, wenn die Drehzahldifferenz ΔAop größer ist, d.h., wenn der Fahrer an dem Zeitpunkt t3 das Beschleunigerpedal 41a erneut drückt. Das Ergebnis ist, dass sich die Zeit ab dem erneuten Drücken des Beschleunigerpedals 41a an dem Zeitpunkt t3 bis zum beginnenden Anstieg der Drehzahl Nr der Antriebsmaschine 4 verkürzen lässt.
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In der vorliegenden Ausführungsform können in der ersten Tabelle 50 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung unterschiedliche Geschwindigkeitserhöhungen Vaa oder die gleiche Geschwindigkeitserhöhung Vaa oder die gleiche Geschwindigkeitserhöhung Vab für unterschiedliche Beschleunigerbetätigungsbeträge Aop1, Aop2 und Aop3 bei gleicher Drehzahldifferenz ΔAop festgelegt werden. Ähnlich können in der zweiten Tabelle 51 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung unterschiedliche Geschwindigkeitserhöhungen Vab oder die gleiche Geschwindigkeitserhöhung Vab für unterschiedliche Beschleunigerbetätigungsbeträge Aop1, Aop2 und Aop3 bei gleicher Drehzahldifferenz ΔAop festgelegt werden.
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Wenn unterschiedliche Geschwindigkeitserhöhungen Vaa oder die unterschiedlichen Geschwindigkeitserhöhungen Vab für die verschiedenen Beschleunigerbetätigungsbeträge Aop1, Aop2 und Aop3 festgelegt werden, können die Geschwindigkeitserhöhungen Vaa oder die Geschwindigkeitserhöhungen Vab vergrößert werden, wenn sich die Beschleunigerbetätigungsbeträge Aop1, Aop2 und Aop3 vergrößern. Der Fahrer des Gabelstaplers 1 drückt kraftvoll auf das Beschleunigerpedal, wenn er den Gabelstapler 1 beschleunigen will. Wenn die Geschwindigkeitserhöhung Vaa oder die Geschwindigkeitserhöhung Vab wie vorstehend beschrieben festgelegt sind, vergrößert sich die Geschwindigkeitserhöhung Vaa oder die Geschwindigkeitserhöhung Vab, wenn das Beschleunigerpedal 41a stärker gedrückt wird. Die Steuervorrichtung 30 kann daher die Verzögerung beim Anstieg der Drehzahl Nr der Antriebsmaschine 4 in Reaktion auf die Betätigung des Beschleunigerpedals 41 verhindern und ermöglicht damit ein Ansprechen der Antriebsmaschine 4 entsprechend der Absicht des Fahrers des Gabelstaplers 1.
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Vorliegende Ausführungsform schließt nicht eine Situation aus, in der die Geschwindigkeitserhöhung Vaa oder die Geschwindigkeitserhöhung Vab verkleinert wird, wenn sich die Beschleunigerbetätigungsbeträge Aop1, Aop2 und Aop3 vergrößern. Anstelle der Beschleunigerbetätigungsbeträge Aop1, Aop2 und Aop3 können die Beschleunigerbetätigungsbeträge Aopab1, Aopab2 und Aopab aus dem letzten Steuerungszyklus verwendet werden.
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<Modifikation>
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7 und 8 sind Diagramme die ein Beispiel darstellen, in welchem eine Tabelle zum Bestimmen der Geschwindigkeitserhöhung Va für ein jeweiliges Modell eines Gabelstaplers 1 erstellt wird. Es sei angenommen, dass eine erste Tabelle 50 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung und eine zweite Tabelle 51 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung für ein Modell A des Gabelstaplers 1 und eine erste Tabelle 52 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung und eine zweite Tabelle 53 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung für ein Modell B verwendet werden. Die ersten Tabellen 50 und 52 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung werden im Frachtbearbeitungs-Zustand oder im Fahr- und Frachtbearbeitungs-Zustand des Gabelstaplers 1 verwendet, während die zweiten Tabellen 51 und 53 im Fahr- und Frachtbearbeitungs-Zustand des Gabelstaplers 1 verwendet werden. Eine Geschwindigkeitserhöhung Vaa ist in der ersten Tabelle 50 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung festgelegt, eine Geschwindigkeitserhöhung Vab ist in der zweiten Tabelle 51 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung festgelegt, eine Geschwindigkeitserhöhung Vac ist in der ersten Tabelle 52 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung festgelegt, und eine Geschwindigkeitserhöhung Vad ist in der zweiten Tabelle 53 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung festgelegt.
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Die in 3 dargestellte Einheit 33 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung enthält eine Einheit 33a zum Wählen des kleineren Werts, die in den 7 und 8 dargestellt ist. In der vorliegenden Modifikation wählt die Einheit 33 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung durch die Einheit 33a zum Wählen des kleineren Werts die jeweils kleinere der Geschwindigkeitserhöhung Vaa aus der ersten Tabelle 50 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung und der Geschwindigkeitserhöhung Vab aus der ersten Tabelle 52 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung. Die Einheit 33 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung wählt durch die Einheit 33a zum Wählen des kleineren Werts auch die jeweils kleinere der Geschwindigkeitserhöhung Vac aus der zweiten Tabelle 51 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung und der Geschwindigkeitserhöhung Vad aus der zweiten Tabelle 53 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung. Es kann daher zwischen den verschiedenen Modellen A und B die gleiche Steuerlogik verwendet werden.
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<Beispiel einer Steuerung>
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Beim Steuern des Gabelstaplers 1, insbesondere der Antriebsmaschine 4, ermittelt die Einheit 32 zum Berechnen der Drehzahldifferenz in der Steuervorrichtung 30 die Drehzahldifferenz ΔAop. Die Einheit zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung bestimmt dann die Geschwindigkeitserhöhung Vaa oder die Geschwindigkeitserhöhung Vab aus der ermittelten Drehzahldifferenz ΔAop und der ersten Tabelle 50 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung und der zweiten Tabelle 51 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung. Die Einheit 33 zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung ändert dann den Steuerungs-Beschleunigerbetätigungsbetrag Aopa in dem aktuellen Steuerungszyklus in den tatsächlichen Beschleunigerbetätigungsbetrag Aop in dem aktuellen Steuerungszyklus mit der bestimmten Geschwindigkeitserhöhung Vaa oder der Geschwindigkeitserhöhung Vab. Die Einheit 34 zum Berechnen der Kraftstoffeinspritzmenge bestimmt die Kraftstoffeinspritzmenge Qf durch die Verwendung des Steuerungs-Beschleunigerbetätigungsbetrags Aopa in dem aktuellen Steuerungszyklus. Der Kraftstoffinjektor 4I in der Antriebsmaschine 4 spritzt in die Antriebsmaschine 4 Kraftstoff in der bestimmten Kraftstoffeinspritzmenge Qf ein.
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Vorstehend wurde eine bestimmte Ausführungsform beschrieben. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Ausführungsform beschränkt. Die vorstehenden Komponenten umfassen solche, die dem Fachmann geläufig sind, sowie Komponenten, die im Wesentlichen die gleichen sind, und deren Äquivalente. Die vorstehend beschriebenen Komponenten können in geeigneter Weise kombiniert werden. Ferner können Elemente entfallen, durch andere ersetzt oder modifiziert werden, ohne den Rahmen der vorliegenden Ausführungsform zu verlassen. Das Arbeitsfahrzeug ist nicht auf den Gabelstapler 1 beschränkt, solange es sich um ein Arbeitsfahrzeug mit Rädern handelt. Das Arbeitsfahrzeug kann zum Beispiel ein Radlader sein.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Gabelstapler
- 3
- Körper
- 4
- Antriebsmaschine
- 4
- Kraftstoffinjektor
- 5
- Arbeitsgerät
- 6
- Gabel
- 10
- Hydraulikpumpe für den Fahrbetrieb
- 11
- Einheit zum Einstellen der Pumpenkapazität
- 14
- Pumpenkapazität-Steuerzylinder
- 15
- Speisepumpe
- 16
- Hydraulikpumpe für das Arbeitsgerät
- 20
- Hydraulikmotor
- 21
- Einheit zum Einstellen der Motorkapazität
- 30
- Steuervorrichtung
- 30C
- Verarbeitungseinheit
- 30M
- Speichereinheit
- 31
- Umwandlungseinheit
- 32
- Einheit zum Berechnen der Drehzahldifferenz
- 33
- Einheit zum Bestimmen der Geschwindigkeitserhöhung
- 33a
- Einheit zum Wählen des kleineren Werts
- 34
- Einheit zu Berechnen der Kraftstoffeinspritzmenge
- 40
- Inch-Potentiometer
- 40a
- Inchpedal
- 41
- Beschleuniger-Potentiometer
- 41
- Beschleunigerpedal
- 42
- Vorwärts/Rückwärts-Hebelschalter
- 42a
- Vorwärts/Rückwärts-Hebel
- 43
- Antriebsmaschinen-Drehzahlsensor
- 46
- Geschwindigkeitssensor
- 50, 52
- erste Tabelle zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung
- 51, 53
- zweite Tabelle zum Bestimmen einer Geschwindigkeitserhöhung
- 100
- Haupthydraulikkreis
- Aop
- Beschleunigerbetätigungsbetrag (Beschleunigeröffnung)
- Aopa
- Steuerungs-Beschleunigerbetätigungsbetrag
- Aopab, Aopab1, Aopab2, Aopab3
- Steuerungs Beschleunigerbetätigungsbetrag aus dem letzten Steuerungszyklus
- Aopc
- Beschleunigerbetätigungsbetrag (umgerechneter Beschleunigerbetätigungsbetrag)
- DR
- Befehlswert für die Fortbewegungsrichtung
- Is
- Inchbetätigungsbetrag (Inchhub)
- Nr
- Drehzahl
- Va, Vaa, Vab, Vac, Vad
- Geschwindigkeitserhöhung
- Vc
- Geschwindigkeit
- ΔAop
- Drehzahldifferenz